§10.3 物体的浮沉条件及应用
一、物体的浮沉状态上浮——下沉悬浮——漂浮二、物体浮沉的条件上浮F浮 > G
下沉F浮 < G
漂浮F浮 = G
悬浮F浮 = G
?液>?物?液?物是上浮过程的最终状态
?液=?物可以停留在液体中任何位置
处于运动状态,受力不平衡
静止状态,受平衡力
三、浮力的应用1、轮船
利用空心来增大排开水的体积来增大浮力2、潜水艇改变自身重力3、气球和飞艇
【教学反思】
本节内容是在上节学习浮力概念及阿基米德原理的基础上进一步学习物体的浮沉条件,并与上一节内容构成完整的浮力知识体系。本节知识是前面所学力学知识的综合运用,与力、重力、二力合成、二力平衡、密度等到知识联系紧密。本节内容包括两个知识点:一是物体的浮沉条件,二是轮船、潜水艇、气球和飞艇的浮沉原理,前者重在培养学生的分析能力,后者重在使学生认识到浮沉条件在社会生活生产中的应用及其重要意义。
对于本节的总体教学方法主要是:从浮沉现象出发,首先播放核潜艇接受检阅的片段,展示我国的近代科学,让学生理解新闻时事和生活中的科学技术,既增强了学生的民族自豪感与自信心,又满足了学生的求知欲,激发了学生的学习兴趣。然后引导学生从受力分析的角度分析得出物体的浮沉条件,再进一步找到物体密度、液体密度与物体浮沉的关系。最后
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从生活经验出发产生问题:密度比水大的钢铁,制成轮船、潜水艇后却能漂浮或悬浮在水中?通过实验探究,引导学生分析讨论得出:空心法可增大物体受到的浮力,从而理解轮船、潜水艇的制作原理;引导学生运用物体的密度、液体的密度与浮沉条件关系的知识来说明气球、飞艇等是如何工作。
总之,本节主要采用让学生在观察实验中和从生活经验中产生问题,在教师的启发引导下运用讨论交流、实验探究等方式来进行学习的,从而达到完成学习任务的。
本节设计的亮点:
第一、在知识的呈现顺序上,注意纠正学生错误的概念,在克服学生思维障碍的过程中发展学生的思维能力。
第二、突出了理论联系实际。在分析浮沉条件时,首先从生活经验出发提出问题。在得出浮沉条件后,引导学生利用浮沉条件分析轮船、潜水艇、气球、飞艇和密度计的浮沉原理,培养学生运用知识的能力,同时更好地理解浮沉条件,并深刻体会物理知识在人类社会的进步发展中起着举足轻重的作用,使学生更加热爱物理。
第三、体现了新课标的开放性理念,培养学生民族自豪感。
第四、重视培养学生的科学探究能力,用实验探究的方式认识轮船漂浮和潜水艇上浮下潜的原理。重视培养学生的动手制作能力,在作业的中引导学生动手制作“孔明灯”,同时激发学生学习物理的兴趣,训练学生的动手能力,培养学生运用知识的能力。
第五、注重初、高中知识的衔接。引导学生从受力分析的角度分析得出物体的浮沉条件,训练学生进行受力分析的能力,为将来高中物理的进一步学习奠定基础。
教学中易出现的问题:
第一,在利用密度比较法判断物体浮沉状态的学习过程中,学生对分析过程中的变量控制要特别注意。
第二,在利用浮力来解决实际问题时,学生动手实验中,时间的把握要特别关注。
附件:本节知识树
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F浮?G,?液??物F浮?G,?液??物F浮?G,?液??物漂浮上浮下沉悬浮浮沉状态下沉浮沉条件上浮悬浮漂浮F浮?G,?液??物轮船潜水艇浮沉条件浮力的应用气球飞艇及物应体用浮沉条件 当堂检测1.一个重为10N的木块在水中上浮,最后漂浮在水面上,这木块受到的浮力( )A.上浮时小于10N,漂浮时大于10NB.上浮时大于10N,漂浮时小于10NC.上浮时等于10N,漂浮时等于10ND.上浮时大于10N,漂浮时等于10N
2. 一艘轮船从河里驶入海里,发生变化的物理量是( )A.船受到的重力B.船受到的浮力C.船排开液体的重量D.船排开液体的体积
3. 把质量相同的实心木球和实心铁球浸没于水中放手后,木球上浮而铁块下沉。静止后它们受的浮力大小是( )
A.F木球>F铁球 B.F木球 4.潜水艇是通过改变 实现浮沉的;而水中的鱼儿则是通过改变鱼鳔中的气体体积来实现浮沉的。原来处于悬浮状态的鱼儿,如果将鱼鳔中的气体体积减小一些,将有助于鱼儿 。 5.游泳时,有的人会有这样的体验:当人站立在水中且身体将要浸没时,池底对脚的支持力几乎为零。假如一位重为490牛的同学正在体验这种感觉,此时他受到的浮力约为多少?排开水的体积约为多少? 6.把重5N、体积为0.6cm3的物体投入水中,当物体静止时,受到的浮力是多少?为什么? 【参考答案】 1.D 2.D 3.A 4. 自身的重力 下潜 5.490N 5×10-2m3 6.假设物体能浸没于水中,则此时受到的浮力为F浮=ρ液gV排=1.0g/cm3×10N/kg×0.6cm3=6N,大于物体自身的重力,因此物体最终会漂浮在水面上,由漂浮条件可得F浮 8 =G=5N。 9
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